本文由 xthalo19890508 收集发布,转载请注明出处,如有问题请联系我们!高中数学选修4-4阶段质量检测(一) B卷 Word版含解析
阶段质量检测(一) B卷
一、选择题(本大题共10小题,每小题6分,满分60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.将点的极坐标(π,-2π)化为直角坐标为( )
A.(π,0) B.(π,2π)
C.(-π,0) D.(-2π,0)
解析:选A x=πcos(-2π)=π,y=πsin(-2π)=0,所以化为直角坐标为(π,0).
2.在极坐标系中,已知A、B,则OA、OB的夹角为( )
A. B.0
C. D.
解析:选C
如图所示,夹角为.
3.在同一平面直角坐标系中,将曲线y=cos 2x按伸缩变换后为( )
A.y=cos x B.y=3cos
C.y=2cos D.y=cos 3x
解析:选A 由得
代入y=cos 2x,得=cos x′.
∴y′=cos x′,即曲线y=cos x.
4.在极坐标系中,圆ρ=-2sin θ的圆心的极坐标是( )
A. B. C.(1,0) D.(1,π)
解析:选B 由ρ=-2sin θ得ρ2=-2ρsin θ,化成直角坐标方程为x2+y2=-2y,化成标准方程为x2+(y+1)2=1,圆心坐标为(0,-1),其对应的极坐标为.
5.曲线θ=与ρ=6sin θ的两个交点之间的距离为( )
A.1 B. C.3 D.6
解析:选C 极坐标方程θ=,ρ=6sin θ分别表示直线与圆,如图所示,圆心C,∠AOC=,∴|AO|=2×3×cos =6×=3.
6.点M关于直线θ=(ρ∈R)的对称点的极坐标为( )
A. B. C. D.
解析:选A 法一:点M关于直线θ=(ρ∈R)的对称点为,即.
法二:点M的直角坐标为=-,-,
直线θ=(ρ∈R),即直线y=x,
点关于直线y=x的对称点为-,-,
再化为极坐标即.
7.极坐标方程ρsin2θ-2cos θ=0表示的曲线是( )
A.椭圆 B.双曲线 C.抛物线 D.圆
解析:选C 由ρsin2θ-2cos θ=0,得ρ2sin2θ-2ρcos θ=0,
∴化为直角坐标方程是y2-2x=0,即x=y2,表示抛物线.
8.在极坐标系中与圆ρ=4sin θ相切的一条直线的方程为( )
A.ρcos θ= B.ρcos θ=2
C.ρ=4sin D.ρ=4sin
解析:选B 极坐标方程ρ=4sin θ化为ρ2=4ρsin θ,
即x2+y2=4y,即x2+(y-2)2=4.
由所给的选项中ρcos θ=2知,x=2为其对应的直角坐标方程,该直线与圆相切.
9.圆ρ=4cos θ的圆心到直线tan θ=1的距离为( )
A. B. C.2 D.2
解析:选B 圆ρ=4cos θ的圆心C(2,0),如图,|OC|=2,
在Rt△COD中,∠ODC=,∠COD=,
∴|CD|=.
10.圆ρ=r与圆ρ=-2rsin(r>0)的公共弦所在直线的方程为( )
A.2ρ(sin θ+cos θ)=r
B.2ρ(sin θ+cos θ)=-r
C.ρ(sin θ+cos θ)=r
D.ρ(sin θ+cos θ)=-r
解析:选D 圆ρ=r的直角坐标方程为x2+y2=r2,①
圆ρ=-2rsin=-2rsin θcos +cos θsin =-r(sin θ+cos θ).
两边同乘以ρ得ρ2=-r(ρsin θ+ρcos θ)
∵x=ρcos θ,y=ρsin θ,ρ2=x2+y2,
∴x2+y2+rx+ry=0.②
①-②整理得(x+y)=-r,即为两圆公共弦所在直线的普通方程.再将直线(x+y)=-r化为极坐标方程为ρ(cos θ+sin θ)=-r.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,满分20分.把答案填写在题中的横线上)
11.直线xcos α+ysin α=0的极坐标方程为________.
解析:ρcos θcos α+ρsin θsin α=0,cos (θ-α)=0,
取θ-α=.
答案:θ=+α
13换题内容
13.(2015·金华高二检测)极坐标方程ρ=cosθ化为直角坐标方程为________.
12.在极坐标系中,若过点A(4,0)的直线l与曲线ρ2=4ρcos θ-3有公共点,则直线l的斜率的取值范围为________.
解析:
将ρ2=4ρcos θ-3化为直角坐标方程得(x-2)2+y2=1,如图易得-≤k≤.
答案:
13.已知点M的柱坐标为,则点M的直角坐标为________,球坐标为________.
解析:设点M的直角坐标为(x,y,z),
柱坐标为(ρ,θ,z),球坐标为(r,φ,θ),
由得
由得即
∴点M的直角坐标为,球坐标为.
答案:
14.在极坐标系中,定点A(1,),点B在直线l:ρcos θ+ρsin θ=0上运动,当线段AB最短时,点B的极坐标是________.
解析:将ρcos θ+ρsin θ=0化为直角坐标方程为x+y=0,点A化为直角坐标得A(0,1),如图,过A作AB⊥直线l于B,因为△AOB为等腰直角三角形,又因为|OA|=1,
则|OB|=,θ=,故B点的极坐标是B.
答案:
三、解答题(本大题共6个小题,满分70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分10分)在极坐标系中,求圆心A为,半径为1的圆的极坐标方程.
解:在极坐标系中,设点P(ρ,θ)是圆上任意一点,则有
r2=OP2+OA2-2OP·OA·cos,
即1=ρ2+1-2ρcos.
即ρ2-2ρcos=0为所求圆的极坐标方程.
16.(本小题满分12分)极坐标方程ρ=-2cos θ与ρcos=1表示的两个图形的位置关系是什么?
解:ρ=-2cos θ可变为ρ2=-2ρcos θ,
化为普通方程为x2+y2=-2x,
即(x+1)2+y2=1表示圆,
圆心为(-1,0),半径为1.
将ρcos=1化为普通方程为x-y-2=0,
∵圆心(-1,0)到直线的距离为=>1,
∴直线与圆相离.
17.(本小题满分12分)极坐标系中,求点(m>0)到直线ρcos=2的距离.
解:将直线极坐标方程化为ρcos θcos +sin θsin =2,化为直角坐标方程为x+y-4=0,
点的直角坐标为,
∴点到直线x+y-4=0的距离为==|m-2|.
18.(本小题满分12分)在极坐标系中,O为极点,已知圆C的圆心为,半径r=1,P在圆C上运动.
(1)求圆C的极坐标方程;
(2)在直角坐标系(与极坐标系取相同的长度单位,且以极点O为原点,以极轴为x轴正半轴)中,若Q为线段OP的中点,求点Q轨迹的直角坐标方程.
解:(1)设圆C上任一点坐标为(ρ,θ),
由余弦定理得12=ρ2+22-2·2ρcos,
所以圆的极坐标方程为ρ2-4ρcos+3=0.
(2)设Q(x,y),则P(2x,2y),
由于圆C的直角坐标方程为(x-1)2+(y-)2=1,P在圆C上,
所以(2x-1)2+(2y-)2=1,
则Q的直角坐标方程为2+2=.
19.(本小题满分12分)在极坐标系中,已知圆C经过点P,圆心为直线ρsin=-与极轴的交点,求圆C的极坐标方程.
解:在ρsin=-中令θ=0,得ρ=1,
所以圆C的圆心坐标为(1,0).
因为圆C经过点P,
所以圆C的半径PC
= =1,于是圆C过极点,所以圆C的极坐标方程为ρ=2cos θ.
20.(本小题满分12分)在直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρcos=1,M,N分别为曲线C与x轴,y轴的交点.
(1)写出曲线C的直角坐标方程,并求M,N的极坐标;
(2)设M,N的中点为P,求直线OP的极坐标方程.
解:(1)∵ρcos=1,
∴ρcos θ·cos+ρsin θ·sin=1.
又∴x+y=1.
即曲线C的直角坐标方程为x+y-2=0.
令y=0,则x=2;令x=0,则y=.
∴M(2,0),N.
∴M的极坐标为(2,0),N的极坐标为.
(2)M、N连线的中点P的直角坐标为,
直线OP的极角为θ=.
∴直线OP的极坐标方程为θ=(ρ∈R).
一、选择题(本大题共10小题,每小题6分,满分60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.将点的极坐标(π,-2π)化为直角坐标为( )
A.(π,0) B.(π,2π)
C.(-π,0) D.(-2π,0)
解析:选A x=πcos(-2π)=π,y=πsin(-2π)=0,所以化为直角坐标为(π,0).
2.在极坐标系中,已知A、B,则OA、OB的夹角为( )
A. B.0
C. D.
解析:选C
如图所示,夹角为.
3.在同一平面直角坐标系中,将曲线y=cos 2x按伸缩变换后为( )
A.y=cos x B.y=3cos
C.y=2cos D.y=cos 3x
解析:选A 由得
代入y=cos 2x,得=cos x′.
∴y′=cos x′,即曲线y=cos x.
4.在极坐标系中,圆ρ=-2sin θ的圆心的极坐标是( )
A. B. C.(1,0) D.(1,π)
解析:选B 由ρ=-2sin θ得ρ2=-2ρsin θ,化成直角坐标方程为x2+y2=-2y,化成标准方程为x2+(y+1)2=1,圆心坐标为(0,-1),其对应的极坐标为.
5.曲线θ=与ρ=6sin θ的两个交点之间的距离为( )
A.1 B. C.3 D.6
解析:选C 极坐标方程θ=,ρ=6sin θ分别表示直线与圆,如图所示,圆心C,∠AOC=,∴|AO|=2×3×cos =6×=3.
6.点M关于直线θ=(ρ∈R)的对称点的极坐标为( )
A. B. C. D.
解析:选A 法一:点M关于直线θ=(ρ∈R)的对称点为,即.
法二:点M的直角坐标为=-,-,
直线θ=(ρ∈R),即直线y=x,
点关于直线y=x的对称点为-,-,
再化为极坐标即.
7.极坐标方程ρsin2θ-2cos θ=0表示的曲线是( )
A.椭圆 B.双曲线 C.抛物线 D.圆
解析:选C 由ρsin2θ-2cos θ=0,得ρ2sin2θ-2ρcos θ=0,
∴化为直角坐标方程是y2-2x=0,即x=y2,表示抛物线.
8.在极坐标系中与圆ρ=4sin θ相切的一条直线的方程为( )
A.ρcos θ= B.ρcos θ=2
C.ρ=4sin D.ρ=4sin
解析:选B 极坐标方程ρ=4sin θ化为ρ2=4ρsin θ,
即x2+y2=4y,即x2+(y-2)2=4.
由所给的选项中ρcos θ=2知,x=2为其对应的直角坐标方程,该直线与圆相切.
9.圆ρ=4cos θ的圆心到直线tan θ=1的距离为( )
A. B. C.2 D.2
解析:选B 圆ρ=4cos θ的圆心C(2,0),如图,|OC|=2,
在Rt△COD中,∠ODC=,∠COD=,
∴|CD|=.
10.圆ρ=r与圆ρ=-2rsin(r>0)的公共弦所在直线的方程为( )
A.2ρ(sin θ+cos θ)=r
B.2ρ(sin θ+cos θ)=-r
C.ρ(sin θ+cos θ)=r
D.ρ(sin θ+cos θ)=-r
解析:选D 圆ρ=r的直角坐标方程为x2+y2=r2,①
圆ρ=-2rsin=-2rsin θcos +cos θsin =-r(sin θ+cos θ).
两边同乘以ρ得ρ2=-r(ρsin θ+ρcos θ)
∵x=ρcos θ,y=ρsin θ,ρ2=x2+y2,
∴x2+y2+rx+ry=0.②
①-②整理得(x+y)=-r,即为两圆公共弦所在直线的普通方程.再将直线(x+y)=-r化为极坐标方程为ρ(cos θ+sin θ)=-r.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,满分20分.把答案填写在题中的横线上)
11.直线xcos α+ysin α=0的极坐标方程为________.
解析:ρcos θcos α+ρsin θsin α=0,cos (θ-α)=0,
取θ-α=.
答案:θ=+α
13换题内容
13.(2015·金华高二检测)极坐标方程ρ=cosθ化为直角坐标方程为________.
12.在极坐标系中,若过点A(4,0)的直线l与曲线ρ2=4ρcos θ-3有公共点,则直线l的斜率的取值范围为________.
解析:
将ρ2=4ρcos θ-3化为直角坐标方程得(x-2)2+y2=1,如图易得-≤k≤.
答案:
13.已知点M的柱坐标为,则点M的直角坐标为________,球坐标为________.
解析:设点M的直角坐标为(x,y,z),
柱坐标为(ρ,θ,z),球坐标为(r,φ,θ),
由得
由得即
∴点M的直角坐标为,球坐标为.
答案:
14.在极坐标系中,定点A(1,),点B在直线l:ρcos θ+ρsin θ=0上运动,当线段AB最短时,点B的极坐标是________.
解析:将ρcos θ+ρsin θ=0化为直角坐标方程为x+y=0,点A化为直角坐标得A(0,1),如图,过A作AB⊥直线l于B,因为△AOB为等腰直角三角形,又因为|OA|=1,
则|OB|=,θ=,故B点的极坐标是B.
答案:
三、解答题(本大题共6个小题,满分70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分10分)在极坐标系中,求圆心A为,半径为1的圆的极坐标方程.
解:在极坐标系中,设点P(ρ,θ)是圆上任意一点,则有
r2=OP2+OA2-2OP·OA·cos,
即1=ρ2+1-2ρcos.
即ρ2-2ρcos=0为所求圆的极坐标方程.
16.(本小题满分12分)极坐标方程ρ=-2cos θ与ρcos=1表示的两个图形的位置关系是什么?
解:ρ=-2cos θ可变为ρ2=-2ρcos θ,
化为普通方程为x2+y2=-2x,
即(x+1)2+y2=1表示圆,
圆心为(-1,0),半径为1.
将ρcos=1化为普通方程为x-y-2=0,
∵圆心(-1,0)到直线的距离为=>1,
∴直线与圆相离.
17.(本小题满分12分)极坐标系中,求点(m>0)到直线ρcos=2的距离.
解:将直线极坐标方程化为ρcos θcos +sin θsin =2,化为直角坐标方程为x+y-4=0,
点的直角坐标为,
∴点到直线x+y-4=0的距离为==|m-2|.
18.(本小题满分12分)在极坐标系中,O为极点,已知圆C的圆心为,半径r=1,P在圆C上运动.
(1)求圆C的极坐标方程;
(2)在直角坐标系(与极坐标系取相同的长度单位,且以极点O为原点,以极轴为x轴正半轴)中,若Q为线段OP的中点,求点Q轨迹的直角坐标方程.
解:(1)设圆C上任一点坐标为(ρ,θ),
由余弦定理得12=ρ2+22-2·2ρcos,
所以圆的极坐标方程为ρ2-4ρcos+3=0.
(2)设Q(x,y),则P(2x,2y),
由于圆C的直角坐标方程为(x-1)2+(y-)2=1,P在圆C上,
所以(2x-1)2+(2y-)2=1,
则Q的直角坐标方程为2+2=.
19.(本小题满分12分)在极坐标系中,已知圆C经过点P,圆心为直线ρsin=-与极轴的交点,求圆C的极坐标方程.
解:在ρsin=-中令θ=0,得ρ=1,
所以圆C的圆心坐标为(1,0).
因为圆C经过点P,
所以圆C的半径PC
= =1,于是圆C过极点,所以圆C的极坐标方程为ρ=2cos θ.
20.(本小题满分12分)在直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρcos=1,M,N分别为曲线C与x轴,y轴的交点.
(1)写出曲线C的直角坐标方程,并求M,N的极坐标;
(2)设M,N的中点为P,求直线OP的极坐标方程.
解:(1)∵ρcos=1,
∴ρcos θ·cos+ρsin θ·sin=1.
又∴x+y=1.
即曲线C的直角坐标方程为x+y-2=0.
令y=0,则x=2;令x=0,则y=.
∴M(2,0),N.
∴M的极坐标为(2,0),N的极坐标为.
(2)M、N连线的中点P的直角坐标为,
直线OP的极角为θ=.
∴直线OP的极坐标方程为θ=(ρ∈R).
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